MIR Parser: Implicit register verifier should accept unexpected implicit
[oota-llvm.git] / lib / Analysis / IPA / CallGraphSCCPass.cpp
index 6562e511e78ac3a3b216761d5384de41f73a1206..07b389a2a1393913d275ca93cc25dce8b042adf0 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#define DEBUG_TYPE "cgscc-passmgr"
-#include "llvm/CallGraphSCCPass.h"
-#include "llvm/IntrinsicInst.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/PassManagers.h"
-#include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
+#include "llvm/Analysis/CallGraphSCCPass.h"
 #include "llvm/ADT/SCCIterator.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
+#include "llvm/Analysis/CallGraph.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
+#include "llvm/IR/LegacyPassManagers.h"
 #include "llvm/Support/CommandLine.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/Support/Timer.h"
 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
 using namespace llvm;
 
+#define DEBUG_TYPE "cgscc-passmgr"
+
 static cl::opt<unsigned> 
-MaxIterations("max-cg-scc-iterations", cl::ReallyHidden, cl::init(0));
+MaxIterations("max-cg-scc-iterations", cl::ReallyHidden, cl::init(4));
 
 STATISTIC(MaxSCCIterations, "Maximum CGSCCPassMgr iterations on one SCC");
 
@@ -44,32 +46,35 @@ namespace {
 class CGPassManager : public ModulePass, public PMDataManager {
 public:
   static char ID;
-  explicit CGPassManager(int Depth
-    : ModulePass(&ID), PMDataManager(Depth) { }
+  explicit CGPassManager() 
+    : ModulePass(ID), PMDataManager() { }
 
-  /// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
+  /// Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
   /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
-  bool runOnModule(Module &M);
+  bool runOnModule(Module &M) override;
+
+  using ModulePass::doInitialization;
+  using ModulePass::doFinalization;
 
   bool doInitialization(CallGraph &CG);
   bool doFinalization(CallGraph &CG);
 
   /// Pass Manager itself does not invalidate any analysis info.
-  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const {
+  void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &Info) const override {
     // CGPassManager walks SCC and it needs CallGraph.
-    Info.addRequired<CallGraph>();
+    Info.addRequired<CallGraphWrapperPass>();
     Info.setPreservesAll();
   }
 
-  virtual const char *getPassName() const {
+  const char *getPassName() const override {
     return "CallGraph Pass Manager";
   }
 
-  virtual PMDataManager *getAsPMDataManager() { return this; }
-  virtual Pass *getAsPass() { return this; }
+  PMDataManager *getAsPMDataManager() override { return this; }
+  Pass *getAsPass() override { return this; }
 
   // Print passes managed by this manager
-  void dumpPassStructure(unsigned Offset) {
+  void dumpPassStructure(unsigned Offset) override {
     errs().indent(Offset*2) << "Call Graph SCC Pass Manager\n";
     for (unsigned Index = 0; Index < getNumContainedPasses(); ++Index) {
       Pass *P = getContainedPass(Index);
@@ -83,7 +88,7 @@ public:
     return static_cast<Pass *>(PassVector[N]);
   }
 
-  virtual PassManagerType getPassManagerType() const { 
+  PassManagerType getPassManagerType() const override {
     return PMT_CallGraphPassManager; 
   }
   
@@ -109,7 +114,7 @@ bool CGPassManager::RunPassOnSCC(Pass *P, CallGraphSCC &CurSCC,
   bool Changed = false;
   PMDataManager *PM = P->getAsPMDataManager();
 
-  if (PM == 0) {
+  if (!PM) {
     CallGraphSCCPass *CGSP = (CallGraphSCCPass*)P;
     if (!CallGraphUpToDate) {
       DevirtualizedCall |= RefreshCallGraph(CurSCC, CG, false);
@@ -137,12 +142,14 @@ bool CGPassManager::RunPassOnSCC(Pass *P, CallGraphSCC &CurSCC,
   FPPassManager *FPP = (FPPassManager*)P;
   
   // Run pass P on all functions in the current SCC.
-  for (CallGraphSCC::iterator I = CurSCC.begin(), E = CurSCC.end();
-       I != E; ++I) {
-    if (Function *F = (*I)->getFunction()) {
+  for (CallGraphNode *CGN : CurSCC) {
+    if (Function *F = CGN->getFunction()) {
       dumpPassInfo(P, EXECUTION_MSG, ON_FUNCTION_MSG, F->getName());
-      TimeRegion PassTimer(getPassTimer(FPP));
-      Changed |= FPP->runOnFunction(*F);
+      {
+        TimeRegion PassTimer(getPassTimer(FPP));
+        Changed |= FPP->runOnFunction(*F);
+      }
+      F->getContext().yield();
     }
   }
   
@@ -157,7 +164,7 @@ bool CGPassManager::RunPassOnSCC(Pass *P, CallGraphSCC &CurSCC,
 }
 
 
-/// RefreshCallGraph - Scan the functions in the specified CFG and resync the
+/// Scan the functions in the specified CFG and resync the
 /// callgraph with the call sites found in it.  This is used after
 /// FunctionPasses have potentially munged the callgraph, and can be used after
 /// CallGraphSCC passes to verify that they correctly updated the callgraph.
@@ -173,9 +180,8 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
   
   DEBUG(dbgs() << "CGSCCPASSMGR: Refreshing SCC with " << CurSCC.size()
                << " nodes:\n";
-        for (CallGraphSCC::iterator I = CurSCC.begin(), E = CurSCC.end();
-             I != E; ++I)
-          (*I)->dump();
+        for (CallGraphNode *CGN : CurSCC)
+          CGN->dump();
         );
 
   bool MadeChange = false;
@@ -187,28 +193,43 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
        SCCIdx != E; ++SCCIdx, ++FunctionNo) {
     CallGraphNode *CGN = *SCCIdx;
     Function *F = CGN->getFunction();
-    if (F == 0 || F->isDeclaration()) continue;
+    if (!F || F->isDeclaration()) continue;
     
     // Walk the function body looking for call sites.  Sync up the call sites in
     // CGN with those actually in the function.
+
+    // Keep track of the number of direct and indirect calls that were
+    // invalidated and removed.
+    unsigned NumDirectRemoved = 0, NumIndirectRemoved = 0;
     
     // Get the set of call sites currently in the function.
     for (CallGraphNode::iterator I = CGN->begin(), E = CGN->end(); I != E; ) {
       // If this call site is null, then the function pass deleted the call
       // entirely and the WeakVH nulled it out.  
-      if (I->first == 0 ||
+      if (!I->first ||
           // If we've already seen this call site, then the FunctionPass RAUW'd
           // one call with another, which resulted in two "uses" in the edge
           // list of the same call.
           CallSites.count(I->first) ||
 
-          // If the call edge is not from a call or invoke, then the function
-          // pass RAUW'd a call with another value.  This can happen when
-          // constant folding happens of well known functions etc.
-          CallSite::get(I->first).getInstruction() == 0) {
+          // If the call edge is not from a call or invoke, or it is a
+          // instrinsic call, then the function pass RAUW'd a call with 
+          // another value. This can happen when constant folding happens
+          // of well known functions etc.
+          !CallSite(I->first) ||
+          (CallSite(I->first).getCalledFunction() &&
+           CallSite(I->first).getCalledFunction()->isIntrinsic() &&
+           Intrinsic::isLeaf(
+               CallSite(I->first).getCalledFunction()->getIntrinsicID()))) {
         assert(!CheckingMode &&
                "CallGraphSCCPass did not update the CallGraph correctly!");
         
+        // If this was an indirect call site, count it.
+        if (!I->second->getFunction())
+          ++NumIndirectRemoved;
+        else 
+          ++NumDirectRemoved;
+        
         // Just remove the edge from the set of callees, keep track of whether
         // I points to the last element of the vector.
         bool WasLast = I + 1 == E;
@@ -225,15 +246,27 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
       
       assert(!CallSites.count(I->first) &&
              "Call site occurs in node multiple times");
-      CallSites.insert(std::make_pair(I->first, I->second));
+      
+      CallSite CS(I->first);
+      if (CS) {
+        Function *Callee = CS.getCalledFunction();
+        // Ignore intrinsics because they're not really function calls.
+        if (!Callee || !(Callee->isIntrinsic()))
+          CallSites.insert(std::make_pair(I->first, I->second));
+      }
       ++I;
     }
     
     // Loop over all of the instructions in the function, getting the callsites.
+    // Keep track of the number of direct/indirect calls added.
+    unsigned NumDirectAdded = 0, NumIndirectAdded = 0;
+    
     for (Function::iterator BB = F->begin(), E = F->end(); BB != E; ++BB)
       for (BasicBlock::iterator I = BB->begin(), E = BB->end(); I != E; ++I) {
-        CallSite CS = CallSite::get(I);
-        if (!CS.getInstruction() || isa<DbgInfoIntrinsic>(I)) continue;
+        CallSite CS(cast<Value>(I));
+        if (!CS) continue;
+        Function *Callee = CS.getCalledFunction();
+        if (Callee && Callee->isIntrinsic()) continue;
         
         // If this call site already existed in the callgraph, just verify it
         // matches up to expectations and remove it from CallSites.
@@ -255,7 +288,7 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
           // site could be turned direct), don't reject it in checking mode, and
           // don't tweak it to be more precise.
           if (CheckingMode && CS.getCalledFunction() &&
-              ExistingNode->getFunction() == 0)
+              ExistingNode->getFunction() == nullptr)
             continue;
           
           assert(!CheckingMode &&
@@ -268,7 +301,7 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
             CalleeNode = CG.getOrInsertFunction(Callee);
             // Keep track of whether we turned an indirect call into a direct
             // one.
-            if (ExistingNode->getFunction() == 0) {
+            if (!ExistingNode->getFunction()) {
               DevirtualizedCall = true;
               DEBUG(dbgs() << "  CGSCCPASSMGR: Devirtualized call to '"
                            << Callee->getName() << "'\n");
@@ -278,13 +311,7 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
           }
 
           // Update the edge target in CGN.
-          for (CallGraphNode::iterator I = CGN->begin(); ; ++I) {
-            assert(I != CGN->end() && "Didn't find call entry");
-            if (I->first == CS.getInstruction()) {
-              I->second = CalleeNode;
-              break;
-            }
-          }
+          CGN->replaceCallEdge(CS, CS, CalleeNode);
           MadeChange = true;
           continue;
         }
@@ -292,19 +319,34 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
         assert(!CheckingMode &&
                "CallGraphSCCPass did not update the CallGraph correctly!");
 
-        // If the call site didn't exist in the CGN yet, add it.  We assume that
-        // newly introduced call sites won't be indirect.  This could be fixed
-        // in the future.
+        // If the call site didn't exist in the CGN yet, add it.
         CallGraphNode *CalleeNode;
-        if (Function *Callee = CS.getCalledFunction())
+        if (Function *Callee = CS.getCalledFunction()) {
           CalleeNode = CG.getOrInsertFunction(Callee);
-        else
+          ++NumDirectAdded;
+        } else {
           CalleeNode = CG.getCallsExternalNode();
+          ++NumIndirectAdded;
+        }
         
         CGN->addCalledFunction(CS, CalleeNode);
         MadeChange = true;
       }
     
+    // We scanned the old callgraph node, removing invalidated call sites and
+    // then added back newly found call sites.  One thing that can happen is
+    // that an old indirect call site was deleted and replaced with a new direct
+    // call.  In this case, we have devirtualized a call, and CGSCCPM would like
+    // to iteratively optimize the new code.  Unfortunately, we don't really
+    // have a great way to detect when this happens.  As an approximation, we
+    // just look at whether the number of indirect calls is reduced and the
+    // number of direct calls is increased.  There are tons of ways to fool this
+    // (e.g. DCE'ing an indirect call and duplicating an unrelated block with a
+    // direct call) but this is close enough.
+    if (NumIndirectRemoved > NumIndirectAdded &&
+        NumDirectRemoved < NumDirectAdded)
+      DevirtualizedCall = true;
+    
     // After scanning this function, if we still have entries in callsites, then
     // they are dangling pointers.  WeakVH should save us for this, so abort if
     // this happens.
@@ -318,26 +360,29 @@ bool CGPassManager::RefreshCallGraph(CallGraphSCC &CurSCC,
 
   DEBUG(if (MadeChange) {
           dbgs() << "CGSCCPASSMGR: Refreshed SCC is now:\n";
-          for (CallGraphSCC::iterator I = CurSCC.begin(), E = CurSCC.end();
-            I != E; ++I)
-              (*I)->dump();
+          for (CallGraphNode *CGN : CurSCC)
+            CGN->dump();
+          if (DevirtualizedCall)
+            dbgs() << "CGSCCPASSMGR: Refresh devirtualized a call!\n";
+
          } else {
            dbgs() << "CGSCCPASSMGR: SCC Refresh didn't change call graph.\n";
          }
         );
+  (void)MadeChange;
 
   return DevirtualizedCall;
 }
 
-/// RunAllPassesOnSCC -  Execute the body of the entire pass manager on the
-/// specified SCC.  This keeps track of whether a function pass devirtualizes
+/// Execute the body of the entire pass manager on the specified SCC.
+/// This keeps track of whether a function pass devirtualizes
 /// any calls and returns it in DevirtualizedCall.
 bool CGPassManager::RunAllPassesOnSCC(CallGraphSCC &CurSCC, CallGraph &CG,
                                       bool &DevirtualizedCall) {
   bool Changed = false;
   
-  // CallGraphUpToDate - Keep track of whether the callgraph is known to be
-  // up-to-date or not.  The CGSSC pass manager runs two types of passes:
+  // Keep track of whether the callgraph is known to be up-to-date or not.
+  // The CGSSC pass manager runs two types of passes:
   // CallGraphSCC Passes and other random function passes.  Because other
   // random function passes are not CallGraph aware, they may clobber the
   // call graph by introducing new calls or deleting other ones.  This flag
@@ -390,10 +435,10 @@ bool CGPassManager::RunAllPassesOnSCC(CallGraphSCC &CurSCC, CallGraph &CG,
   return Changed;
 }
 
-/// run - Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
+/// Execute all of the passes scheduled for execution.  Keep track of
 /// whether any of the passes modifies the module, and if so, return true.
 bool CGPassManager::runOnModule(Module &M) {
-  CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraph>();
+  CallGraph &CG = getAnalysis<CallGraphWrapperPass>().getCallGraph();
   bool Changed = doInitialization(CG);
   
   // Walk the callgraph in bottom-up SCC order.
@@ -403,10 +448,10 @@ bool CGPassManager::runOnModule(Module &M) {
   while (!CGI.isAtEnd()) {
     // Copy the current SCC and increment past it so that the pass can hack
     // on the SCC if it wants to without invalidating our iterator.
-    std::vector<CallGraphNode*> &NodeVec = *CGI;
-    CurSCC.initialize(&NodeVec[0], &NodeVec[0]+NodeVec.size());
+    const std::vector<CallGraphNode *> &NodeVec = *CGI;
+    CurSCC.initialize(NodeVec.data(), NodeVec.data() + NodeVec.size());
     ++CGI;
-    
+
     // At the top level, we run all the passes in this pass manager on the
     // functions in this SCC.  However, we support iterative compilation in the
     // case where a function pass devirtualizes a call to a function.  For
@@ -422,6 +467,9 @@ bool CGPassManager::runOnModule(Module &M) {
     unsigned Iteration = 0;
     bool DevirtualizedCall = false;
     do {
+      DEBUG(if (Iteration)
+              dbgs() << "  SCCPASSMGR: Re-visiting SCC, iteration #"
+                     << Iteration << '\n');
       DevirtualizedCall = false;
       Changed |= RunAllPassesOnSCC(CurSCC, CG, DevirtualizedCall);
     } while (Iteration++ < MaxIterations && DevirtualizedCall);
@@ -473,7 +521,7 @@ bool CGPassManager::doFinalization(CallGraph &CG) {
 // CallGraphSCC Implementation
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-/// ReplaceNode - This informs the SCC and the pass manager that the specified
+/// This informs the SCC and the pass manager that the specified
 /// Old node has been deleted, and New is to be used in its place.
 void CallGraphSCC::ReplaceNode(CallGraphNode *Old, CallGraphNode *New) {
   assert(Old != New && "Should not replace node with self");
@@ -514,7 +562,7 @@ void CallGraphSCCPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
     PMDataManager *PMD = PMS.top();
 
     // [1] Create new Call Graph Pass Manager
-    CGP = new CGPassManager(PMD->getDepth() + 1);
+    CGP = new CGPassManager();
 
     // [2] Set up new manager's top level manager
     PMTopLevelManager *TPM = PMD->getTopLevelManager();
@@ -532,12 +580,12 @@ void CallGraphSCCPass::assignPassManager(PMStack &PMS,
   CGP->add(this);
 }
 
-/// getAnalysisUsage - For this class, we declare that we require and preserve
-/// the call graph.  If the derived class implements this method, it should
+/// For this class, we declare that we require and preserve the call graph.
+/// If the derived class implements this method, it should
 /// always explicitly call the implementation here.
 void CallGraphSCCPass::getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
-  AU.addRequired<CallGraph>();
-  AU.addPreserved<CallGraph>();
+  AU.addRequired<CallGraphWrapperPass>();
+  AU.addPreserved<CallGraphWrapperPass>();
 }
 
 
@@ -554,18 +602,21 @@ namespace {
     
   public:
     static char ID;
-    PrintCallGraphPass() : CallGraphSCCPass(&ID), Out(dbgs()) {}
     PrintCallGraphPass(const std::string &B, raw_ostream &o)
-      : CallGraphSCCPass(&ID), Banner(B), Out(o) {}
-    
-    virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
+      : CallGraphSCCPass(ID), Banner(B), Out(o) {}
+
+    void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const override {
       AU.setPreservesAll();
     }
-    
-    bool runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) {
+
+    bool runOnSCC(CallGraphSCC &SCC) override {
       Out << Banner;
-      for (CallGraphSCC::iterator I = SCC.begin(), E = SCC.end(); I != E; ++I)
-        (*I)->getFunction()->print(Out);
+      for (CallGraphNode *CGN : SCC) {
+        if (CGN->getFunction())
+          CGN->getFunction()->print(Out);
+        else
+          Out << "\nPrinting <null> Function\n";
+      }
       return false;
     }
   };